Genetisch mechanisme bloei planten ontrafeld

Onderzoekers van het Max Planck Instituut voor Plantveredelingsonderzoek in Keulen en het Bioinformatica Laboratorium van het AMC hebben een genetisch mechanisme ontrafeld dat regelt wanneer overblijvende vaste planten tot bloei komen. Het onderzoeksteam gebruikte hiervoor als model de randjesbloem (Arabis alpina) en heeft de resultaten van het onderzoek op 31 mei in het wetenschappelijke tijdschrift Science gepubliceerd.

Plantenwetenschappers houden zich al jaren bezig met het bestuderen van genen die bepalen wanneer een plant gaat bloeien. De meeste studies zijn uitgevoerd in de modelplant voor genetisch onderzoek, Arabidopsis thalania, ofwel: de zandraket. Zandraket is een eenjarige plant die maar een keer in haar leven bloeit. Welke signalen en genen precies een rol spelen bij het tot bloei komen van overblijvende vaste planten is minder bekend.

Om dit proces te bestuderen hebben onderzoekers van het Max Planck Instituut en het AMC gebruik gemaakt van de randjesbloem, een overblijvend modelplantje dat behoort tot dezelfde familie als de zandraket maar pas tot bloei komt als het oud genoeg is en aan een langere koude periode is blootgesteld. Daarom bloeit de randjesbloem pas in de lente als er weinig kans is op bevriezing en voldoende insecten aanwezig zijn voor de bestuiving.

De onderzoekers vergeleken de genexpressieprofielen in het topje van jonge en oude randjesbloemen, met of zonder blootstelling aan kou. 'We hebben veel ervaring met de analyse van dit soort genoombrede expressiedata en daarom riep de groep uit Keulen in 2008 onze hulp in. Dit heeft geleid tot de identificatie van een familie van transcriptiefactoren die een essentiele rol spelen bij het op het juiste moment tot bloei komen van de randjesbloem', zegt AMC universitair docent en bioinformaticus Perry Moerland, mede-auteur van het artikel in Science.

Het blijkt dat twee aparte routes bloemvorming aansturen, de ene route voorkomt dat te jonge plantjes gaan bloeien en de andere route bepaalt dat de randjesbloem pas bloeit als het een tijd lang koud is geweest. 'In beide routes spelen ook microRNAs, kleine stukjes RNA die genexpressie kunnen uitzetten, een belangrijke rol', zegt Moerland. Mogelijk wordt een soortgelijk mechanisme als in de randjesbloem ook door andere overblijvende planten gebruikt om bloemvorming te reguleren.

Bron: Nieuwsbank